小車功率問(wèn)題的延伸（摩擦部分）

zerowing

# ]% n# x  h% z5 \' z
; z( j7 q# ~# K+ Y之前的一個(gè)關(guān)于小車運(yùn)行中消耗功率的問(wèn)題引起熱議,。以致眾多大俠現(xiàn)身。
6 K6 ?: A" {4 y2 ?不過(guò)這個(gè)問(wèn)題還是有需要研究和指名的部分的,。這里談一談,。
  f6 Y2 h7 K4 L8 P首先，還原問(wèn)題,。
整體質(zhì)量：1500kg           勻速狀態(tài)運(yùn)行速度：160m/min              接觸形式：鋼隊(duì)鋼滾動(dòng)
其他條件：未知
（PS：當(dāng)開始寫之后,，筆者才發(fā)現(xiàn)，光討論摩擦形式的問(wèn)題,篇幅就很長(zhǎng)了,，因此決定分開來(lái)討論,。首先是摩擦形式的討論。）

關(guān)于滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦
9 ^8 o: Y' k# j; R2 L: l9 h
首先,，這里必須說(shuō)明,，滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦的性質(zhì)是不一樣的,。因此，把滑動(dòng)摩擦定義為無(wú)限大曲率半徑下的滾動(dòng)摩擦是不對(duì)的,。而且原則上講,，我們?cè)谡劃L動(dòng)摩擦的時(shí)候其研究前提就是純滾動(dòng)無(wú)滑動(dòng)。這一點(diǎn)請(qǐng)大家必須明確,。
那么分開說(shuō)：
滑動(dòng)摩擦：滑動(dòng)摩擦的三個(gè)要素點(diǎn)分別是：相對(duì)滑動(dòng)、接觸面擠壓,、存在表面粗糙度。

/ {4 M) ^- u) |& i" a) o相對(duì)滑動(dòng)：這里指出了滑動(dòng)摩擦的性質(zhì),，滑動(dòng)摩擦是一種被動(dòng)力,，即只有先產(chǎn)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng),，才有滑動(dòng)摩擦。換句話說(shuō),，滑動(dòng)摩擦力永遠(yuǎn)都是一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的力，也就是永遠(yuǎn)的阻力,。
) |8 X( n. A4 C! a1 I
1 ?- i" w+ w/ C  ~) d& b5 }& f: @接觸面擠壓：這里強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn),。一是兩物體接觸,，不接觸無(wú)摩擦。二是兩物體因?yàn)橥饬ψ饔卯a(chǎn)生擠壓變形,。

表面粗糙度：這個(gè)不做說(shuō)明了,。但是這里需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，絕對(duì)光滑的表面不會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力,。這點(diǎn)切忌,。
6 T) K1 d+ A7 b9 C$ {滑動(dòng)摩擦力與接觸面積大小無(wú)關(guān)、與物體運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),。


8 c. c  e& J8 j- u- M* P$ b  h滾動(dòng)摩擦：滾動(dòng)摩擦力的實(shí)質(zhì)是滾動(dòng)體與接觸面因?yàn)楫a(chǎn)生擠壓變形，而形成的傾翻阻力,。（但不僅限于擠壓形變）,。從本質(zhì)上講，我們通常研究的滾動(dòng)摩擦力是靜摩擦力的積分形式,，必須說(shuō)明,，靜摩擦力在這里的作用是穩(wěn)定瞬心，但也是產(chǎn)生傾翻阻力矩的原因,，這點(diǎn)上我與度娘百科的分歧很大,。滾動(dòng)摩擦的三個(gè)要素點(diǎn)：接觸且擠壓、相對(duì)滾動(dòng)（傾翻）,、接觸面粗糙,。

相對(duì)滾動(dòng)（傾翻）：這點(diǎn)是滾動(dòng)與滑動(dòng)的最大區(qū)分點(diǎn),。換句話說(shuō)，滾動(dòng)摩擦力是一種阻礙物體翻轉(zhuǎn)的力。他阻礙的是物體的滾動(dòng)（翻轉(zhuǎn)）趨勢(shì),。而從另一個(gè)角度對(duì)比說(shuō),。我們研究滑動(dòng)摩擦，研究的是質(zhì)點(diǎn)的力等效平移后的力平衡關(guān)系。我們研究滾動(dòng)摩擦,，研究的是物體的力等效平移后的力矩平衡關(guān)系。這是區(qū)別對(duì)待滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦的關(guān)鍵,。

2 B" g+ p2 b4 {# N) K4 g+ e" X接觸且擠壓：雖然要素相同,，但是性質(zhì)不同�,；瑒�(dòng)摩擦的擠壓力本身不產(chǎn)生阻礙運(yùn)動(dòng)的效果（正壓力與滑動(dòng)摩擦力垂直）,；滾動(dòng)摩擦的擠壓產(chǎn)生阻礙水平運(yùn)動(dòng)的效果（支撐力必然產(chǎn)生水平分力，如附圖,。靜摩擦力產(chǎn)生反扭矩）,。
4 r% a6 v8 j; Z% j2 v& n# Q
接觸面粗糙：這個(gè)在前面有提到。即,，滾動(dòng)摩擦產(chǎn)生的前提是存在靜摩擦,，因此需要接觸面粗糙,。這里特別指出：在光滑表面,，滾動(dòng)的物體會(huì)停在原地轉(zhuǎn)動(dòng)（但沒有水平位移），而水平移動(dòng)的物體會(huì)保持速度水平移動(dòng),。這就是滾動(dòng)摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的表象區(qū)別,。
6 [: a4 e- _! q) w9 o
逍遙曾有一句話形容滾動(dòng)摩擦，我認(rèn)為是很貼切的,。就是“滾動(dòng)摩擦可以看成是無(wú)限邊數(shù)的正多邊形滾動(dòng),。其滾動(dòng)摩擦系數(shù)就是其單邊邊長(zhǎng)的一半”。這里請(qǐng)參考我附圖中的演變過(guò)程,。這也從一個(gè)側(cè)面證明,，滾動(dòng)和滑動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理不同，不能把滑動(dòng)摩擦看成是曲率半徑無(wú)限大的滾動(dòng)摩擦,。

- U; P( V$ E( r: I: y6 p# m先說(shuō)這么多,，歡迎大家討論。
) g7 y/ j! f0 O# l: Y5 \(感謝鷹大的加分和點(diǎn)亮）

zerowing

抱歉：占二樓以作數(shù)據(jù)計(jì)算掩飾欄。請(qǐng)見諒,。

の小南灬

搬板凳聽老師講課~附帶賣瓜子花生礦泉水爆米花
大學(xué)學(xué)的好多都還給老師了~哎~
. }! r4 ~! Q, K% O2 e6 U* n==================
8 @9 h* T! V1 L) S/ h2 O! c: mPS:老師~圖片有點(diǎn)模糊,放大了看不清楚~

lyeen

很好的一堂摩擦學(xué)課,，通俗易懂,！看完下課。,。,。。,。,。

zerowing

由于時(shí)間間隔問(wèn)題，已經(jīng)不能更改原帖內(nèi)容,，現(xiàn)在把新圖補(bǔ)上,。

pacelife

很奇怪你的滾動(dòng)摩擦系數(shù)是其單邊邊長(zhǎng)的一半這個(gè)結(jié)論是從哪里來(lái)的

前景錢

看來(lái)還要加深內(nèi)功啊。

智諧于心

細(xì)節(jié)是比較后要的,，小中見大啊

zhuxuwei8

呵呵,，坐等后文。,。,。

子子61961

$ a. N% M" Y8 o: A頂一下,。謝謝樓主的熱心分享~
5 ?& z1 u. K0 I7 n) |3 r; X5 h
) g- @6 E8 ^! D樓主提到的多邊形近似，非常形象,，第一次接觸,。
2 o5 U/ h1 E8 u  J  b
  @- G- b( {8 {+ v以前在書店里看到過(guò)摩擦學(xué)的書，翻了幾次,，感覺挺難的,。